陕西洛南秦紫玉矿床地质特征及找矿标志

孙羽，龙振峰，吴阳，许鹏，杨向农

1.中国建筑材料工业地质勘查中心陕西总队，西安 710003；

2.中国建筑材料工业地质勘查中心陕西测试研究所，西安 710003

前言

秦紫玉又名“紫绿玛瑙”，是新近被发现的一种隐晶质石英质玉，原石“绿边红心”的颜色分带独具特色[1-3]，尤其是绿色系的石英质玉，在国内外较为罕见。秦紫玉因资源稀缺受到市场追捧，占据着“九色之首，百玉之尊”的重要地位。目前，该玉石仅产自于陕西省商洛市洛南县北部山区，国内其他地区尚未有发现报道，据现有勘查工作可基本证实其资源潜力较大[1-6]。自2014 年秦紫玉大量涌入珠宝市场以来，便受到了玉石界的广泛接受与认可[7-10]。随着生活水平的不断提高，人们对玉石产品的需求愈加旺盛，而我国珠宝市场中石英质玉的份额亦不断扩大[11-12]，秦紫玉的发现为国内珠宝市场的发展注入了新活力。作为一种新发现的石英质玉石，目前秦紫玉的研究程度较低，2015 年陕西省地勘基金项目“陕西省洛南县石门镇张华沟玛瑙矿预查”是首个针对秦紫玉的资源地质勘查项目，2019 年发布实施的陕西省地方标准《秦紫玉》DB 61/T 1228-2019，对秦紫玉的原石产地、原石特征等进行了系统的规范总结[13]。本文根据笔者在本区从事的秦紫玉地质找矿、地质勘查、地方标准制定等工作，对秦紫玉矿床地质特征、找矿标志进行了综合研究，为小秦岭地区秦紫玉矿床找矿、勘查工作提供借鉴。

1 区域地质特征

研究区位于华北陆块南缘构造带[14]（图1a），处于强应变构造环境，地质构造背景复杂[15-17]。区内构造由一系列走向270°～285°的褶皱和断层组成；45°或300°方向等构造均为叠加、改造东西向构造。研究区褶皱主要为近东西向的白花岭―路家街复式向斜（图1b）；断裂主要为近东西向及北东向，次为北西向或南北向。区内北西向和北东向两组断裂多组成菱形格子状。

2 矿体地质特征

根据地表路线地质调查、槽探工作，证实秦紫玉矿赋存于中元古界蓟县系巡检司组（JXx）顶部的彩色泥质板岩层之中，矿体地表于洛南县张华沟―桑坪一带分布（图1b），结合深部钻探工程表明秦紫玉矿体在地下有较好的延申，呈层状、似层状产出并严格受蓟县系巡检司组（JXx）地层控制（图2）；产状与围岩地层一致，在区域百花岭―路家街向斜北翼产状152°-220°∠18°-30°，南翼产状332°-10°∠20°-30°，平均倾角约22°。其它地层、断裂带、岩体等地质体中均未见秦紫玉矿化信息。

通过野外路线调查、探槽揭露及深部钻探控制，不但表明秦紫玉矿层位稳定，而且证实矿体的顶底板界限清晰；秦紫玉原石沿彩色泥质板岩的层理或劈理面分布，原石多呈不规则的团块状或椭球状，该泥质板岩常见灰绿色、紫红色，受后期构造应力作用板岩层较破碎。含秦紫玉原石的彩色泥质板岩层的直接顶板为变质硅质岩层，岩石由硅质岩组成，硬度较大，地表露头尺度观测多破碎为大小不一的块状；直接底板为变质微晶白云岩，岩石颜色为米黄色―浅灰白色，岩石质地细腻。现根据槽探、钻探的探矿工程控制情况，对秦紫玉矿体的顶板、矿体、底板自上而下详述如下（图3）。

图3 探矿工程控制的秦紫玉赋矿层Fig.3 Controlled by prospecting engineering of QinziYu a:TC01探槽揭露照片；b: TC05探槽揭露照片；c: ZK01钻孔岩芯照片；d: ZK05钻孔岩芯照片；e:变质硅质岩层；f: 彩色板岩夹秦紫玉原石；g:变质微晶白云岩层；①:变质硅质岩层；②:彩色板岩夹秦紫玉原石；③:变质微晶白云岩层；a:TC01 exploratory trench; b: TC05 exploratory trench;c: Drill core of ZK01; d: Drill core of ZK05;e:Metamorphic siliceous rock;f:Colored muddy slate layer clip QinZiYu; g: Metamorphic dolomite

①变质硅质岩层，为秦紫玉矿体的直接顶板（图3 中第①层及图3e）。岩石呈无色至烟灰色，主要成份为隐晶质石英，透明至半透明，呈似层状、透镜状产出，厚度0.1 m～0.5 m 不等，最大可见2.0 m，分布较稳定，位于矿化带顶部层位，层理清晰，岩石破碎程度最高，不规则裂隙极其发育，色系较差。

②彩色板岩夹秦紫玉原石层，为秦紫玉矿体层。彩色板岩主要为紫红色和灰绿色，主要由粘土质矿物组成，板岩质软，塑性强，劈理发育；秦紫玉原石呈团块状、椭球状，大小不一，常见直径为1.0×2.0～10.0×15.0 cm不等，最小可见长轴直径0.2 cm者，偶见直径60.0×70.0 cm 者；原石外表多发育厚1～3 mm的灰至灰绿色伊利石薄膜，内部色彩艳丽，主色调有红色、绿色、白色三种及过渡色（图4a、b、c、d），原石块度大者常见“绿边红心”颜色环带，也见几种色组合成的“彩色”，原石中不规则裂隙面较发育。

图4 洛南秦紫玉原石照片a：产地洛南留题村；b：产地洛南香山村；c：产地洛南香山村；d：产地洛南留题村Fig.4 the Raw stone photo of QinZi Yu a:origin from LIUTI village;b:origin from XIANGSHAN village;c: origin from XIANGSHAN village;d: origin from LIUTI village

③变质微晶白云岩，为秦紫玉矿体的直接底板。颜色为米黄色、土黄色、浅灰白色，主要矿物组成为重结晶白云石，含量大于95%，含少量硅质、方解石等，变晶结构，中薄层状构造，质地细腻。厚度1.0～8.0 m 不等，结晶颗粒细腻、块度完整的原石可作为玉石品雕刻件原料，市场已有该雕刻成品销售，名为“金膏玉”，精品者可媲美象牙白（图5a、b、c）。

图5 洛南金膏玉原石及雕刻产品照片a：金膏玉原石照片；b：雕刻件“佛头”；c: 雕刻件“佛陀”；Fig.5 The Raw stone and carved products photo of Jingao Yu a：Raw stone；b：Carved piece "Fo"；c: Carved piece "Fo"；

3 秦紫玉原石特征

据陕西省地方标准《秦紫玉》（DB 61/T 1228-2019）[13]，秦紫玉主要是由隐晶质石英（含量≥95%）及少量其他矿物组成的集合体，隐晶质结构，致密块状、条带状、同心环状构造等。化学成分以SiO2为主，含少量Fe2O3、Al2O3、MgO 等；莫氏硬度6.5～7.5，密度2.66～2.69 g/cm3，折射率1.500～1.553。多色性不可测，中红外区具石英特征红外吸收谱带。

秦紫玉自大量涌入市场以来，多以“紫绿玛瑙”、“洛南玛瑙石”命名[18]，然而玛瑙通常呈结核状、球状、不规则、脉状等各种形状沿围岩裂隙或在孔洞（火山喷发后形成的岩浆岩内部残留的气孔）内发育，在宏观上具有不同颜色的同心层状、条带状以及水草状花纹，花纹相对丰富，镜下观察石英主要为纤维状，隐晶质集合体常见与石英及方解石晶体共生，呈晶洞、晶簇构造[19-21]；秦紫玉与玛瑙在产态、结构等方面具有明显的区别，因此不宜使用玛瑙称之。

对照最新颁布的《石英质玉分类与定名》（GB/T 34098-2017）[22]，将石英质玉分为3 个大类（显晶质石英质玉、隐晶质石英质玉、具有二氧化硅交代假象的石英质玉）、石英岩玉等7 个品种，洛南秦紫玉应属于隐晶质石英质玉[22-25]。

4 矿床成因探讨

秦紫玉矿层分布在白花岭―路家街向斜南北两翼蓟县系巡检司组顶部，呈似层状产出，原石的长轴多沿泥质板岩层理方向分布，少量斜交板理沿构造劈理及裂隙分布；秦紫玉原石块度大小不均一，多呈不规则片状，少量呈椭球状、透镜状，不连续状分布。因此，推测应为原始沉积在泥质岩中的燧石条带、透镜体或团块沉积，在后期构造变质变形过程中，由于岩石能干性差异发生破碎重新就位，形成了不规则片状、椭球状、透镜状、不连续状分布的秦紫玉原石。

秦紫玉矿层分布在白花岭―路家街向斜南北两翼蓟县系巡检司组顶部，呈似层状产出。其中，矿化较好的张华沟等区域周边均分布有晚燕山期的石英闪长岩体、岩枝和岩脉；显微镜下观察秦紫玉的石英颗粒边缘平直见次生边结构，显示石英颗粒的重结晶结构（图6）；同时，尚见变质成因的绿泥石；表明原始沉积的燧石条带、团块及透镜体受后期热液作用重结晶形成秦紫玉。

图6 洛南张华沟秦紫玉镜下特征（样品取自TC01）a：石英颗粒的粒序；b：重结晶的石英颗粒Fig.6 Mirror features of LuonanZhanghuagou QinZi Yu a: Sequence of quartz particles; b: Recrystallized quartz grains

因此，秦紫玉属于华北陆块南缘上元古代碎屑沉积层中混杂沉积的燧石团块或条带，经变质变形、热液作用形成的变质型石英质玉。

5 结论

（1）陕西洛南秦紫玉原石呈不规则、不均匀的赋存于巡检司组顶部的彩色泥质板岩中，具有确切的层位；含秦紫玉原石的彩色泥质板岩层的直接顶板为变质硅质岩层，直接底板为变质微晶白云岩。

（2）该秦紫玉属于华北陆块南缘上元古代碎屑沉积层中混杂沉积的硅质团块或条带，经变质变形作用形成的沉积变质型石英质玉。

（3）通过研究，本文建立了秦紫玉的地层标志、顶底板标志、构造标志等3 种找矿标志，为小秦岭地区寻找秦紫玉提供了地质依据；具体找矿标志如下。

地层标志：洛南秦紫玉矿石赋存于巡检司组顶部的彩色泥质板岩中；具有确切的层位，该套彩色泥质板岩层构成秦紫玉矿地层标志。

顶底板标志：秦紫玉矿顶板为无色至烟灰色变质硅质岩，矿层底板为变质微晶白云岩；顶底板特征明显且稳定，野外易识别，可做为秦紫玉的直接找矿标志。

构造标志：彩色泥质板岩层中，由于变形构造导致的褶曲变形，为控制秦紫玉矿化的构造标志。

参考文献 / REFERENCE

[1] 孙羽, 许鹏, 龙振峰.陕西洛南石英质玉的宝石学特征[J].宝石和宝石学杂志, 2017, 19(04): 11-16.

[2] 孙羽, 杨向农, 许鹏, 等.“华阳紫玉”的产出状态及宝石学特征研究[C]// 国家珠宝玉石质量监督检验中心, 北京珠宝研究所.珠宝与科技中国国际珠宝首饰学术交流会论文集(2017).2017: 247-249.

[3] 张辛未.秦紫玉（紫绿玛瑙）的历史发展过程与文化特征[J].中外企业家, 2019, (11): 132.

[4] 张国伟, 张本仁, 袁学诚, 等.秦岭造山带与大陆动力学[M].北京: 科学出版社, 2001: 1-855.

[5] 杨海, 赵廷严, 李诗珺, 等.秦岭华阳川地区航空伽马能谱异常特征及铀找矿方向[J].中国地质, 2019,46(03): 651-661.

[6] 李承东, 赵利刚, 许雅雯, 等.北秦岭宽坪岩群变质沉积岩年代学及地质意义[J].中国地质, 2018, 45(05):992-1010.

[7] 许鹏.陕西省洛南县张华沟一带石英质玉矿矿体特征和成因推测[J].建材与装饰.2017, (20): 214-215.

[8] 孙羽.秦紫玉矿床的地质勘查与技术方法研究[J].中国非金属矿工业导刊.2018, (S1): 25-28.

[9] 孙羽, 崔拥军, 龙振峰, 等.“秦紫玉”的矿床成因研究[C]// 国家珠宝玉石质量监督检验中心, 北京珠宝研究所.珠宝与科技中国国际珠宝首饰学术交流会论文集(2019).2019: 345-348.

[10] 崔拥军, 孙羽.秦紫玉的致色成因研究[J].中国非金属矿工业导刊.2019, 137(04): 38-43.

[11] 张勇, 陆太进, 杨天畅, 等.石英质玉石的颜色分布及其微量元素分析[J].岩石矿物学杂志, 2014, 33(S1): 83-88.

[12] 白芳芳, 阮青锋, 魏敬国, 等.桂林鸡血玉的致色机理研究[J].矿物岩石, 2016, 36(04): 1-9.

[13] 陕西省市场监督管理局.秦紫玉: DB 61/T 1228-2019 [S].胡文寿, 孙羽, 杨向农, 等, 2019.

[14] 王宗起, 闫全人, 闫臻, 等.秦岭造山带主要大地构造单元的新划分[J].地质学报.2009, 83(11): 1-20.

[15] 卢仁, 梁涛.豫西崤山韩沟岩体锆石U-Pb 定年、地球化学特征及地质意义[J].中国地质.2018, 45(01): 95-109.

[16] 王耀升, 刘申芬, 王俊鹤, 等.东秦岭南泥湖钼铅锌银多金属矿田地球物理场特征与深部找矿预测[J].中国地质.2018, 45(04): 803-818.

[17] 余广学, 付志晖, 郑云鹏, 等.河南商南—洛南地区“三稀”及铂族元素异常特征及找矿潜力[J].黄金.2020,41(02): 20-25.

[18] 李启秀, 邱志惠, 阮青锋, 等.石英质玉—秦紫玉的矿物学特征及颜色成因[J].矿物岩石, 2020, 40(01):1-8.

[19] 才文博， 田军.玛瑙的分类[J].中国非金属矿工业导刊.2000, 16(04): 29-31.

[20] 张志琦, 赵彤, 李妍.马达加斯加玛瑙的结构、水含量和成因机制[J].宝石和宝石学杂志.2018, 20(S1):93-96.

[21] 夏玉梅, 戴苏兰, 陈大鹏, 等.玛瑙的宝石学分类及其鉴别特征[J].矿物岩石, 2020, 40(02): 1-14.

[22] 中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局, 中国国家标准化管理委员会.石英质玉 分类与定名: GB/T 34098-2017[S].陈华, 柯捷, 毕立君, 等, 2018.

[23] 刘晓亮, 孟庆鹏, 陈熙皓, 等.经变质作用形成的石英质玉的宝石学特征[J].宝石和宝石学杂志（中英文）.2020, 22(01): 33-38.

[24] 王琦.石英质玉的分类特征与市场现状[J].中国地名.2020, (02): 39.

[25] 宋魁昌， 苏玉凤.硅质类宝石玉石分类及特征[J].矿产与地质.1993, 7(33): 56-59.